基于單片機(jī)at89c2051設(shè)計(jì)的溫度計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-12 09:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一代產(chǎn)品中最好的性能價(jià)格比也非常出色DS1822 與 DS18B20 軟件兼容是 DS18B20 的簡(jiǎn)化版本省略了存儲(chǔ)用戶定義報(bào)警溫度分辨率參數(shù)的 EEPROM精度降低為177。 2176。 C適用于對(duì)性能要求不高成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品 繼 一線總線 的早期產(chǎn)品 后 DS1820 開辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念 DS18B20 和 DS1822 使電壓特性及封裝有更多的選擇讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng) [8] DS18B20DS1822 一線總線 數(shù)字化溫度傳感器 同 DS1820 一樣 DS18B20 也支持 一線總線 接口測(cè)量溫度范圍為 55176。 C～125176。 C 在 10～ 85176。 C 范圍內(nèi)精度為177。 05176。 CDS1822 的精度較差為177。 2176。 C 現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以 一線總線 的數(shù)字方式傳輸大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量如環(huán)境控制設(shè)備或過程控制測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等與前一代產(chǎn)品 不同新的產(chǎn)品支持 3V～ 55V 的電壓范圍使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活方便而且新一代產(chǎn)品更便宜體積更小 一 DS18B20 的主要特性 1 適應(yīng)電壓范圍更寬電壓范圍 30～ 55V 在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 2 獨(dú)特的單線接口方式 DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊 3DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫 4DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) 5 溫范圍－ 55℃～＋ 125℃在 10～ 85℃時(shí)精度為177。 05℃ 6 可編程的分辨率為 9～ 12 位對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 05℃ 025℃ 0125℃和00625℃可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 7 在 9 位分辨率時(shí)最多在 9375ms 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字 12 位分辨率時(shí)最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字速度更快 8 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)以 一線總線 串行傳送給 CPU 同時(shí)可傳送 CRC 校驗(yàn)碼具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 9 負(fù)壓特性電源極性接反時(shí)芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀但不能正常工作 二 DS18B20 的外形 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成 64 位光刻 ROM 溫度傳感器非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL 配置寄存器 DS18B20 的外形及管腳排列如下圖 33 圖 33 DS18B20 外型及引腳排列圖 DS18B20 引腳定義 1 DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入輸出端 2 GND 為電源地 VDD 為外接供電電源輸入端在寄生電源接線方式時(shí)接地 三 DS18B20 工作原理 DS18B20 的讀寫時(shí)序和測(cè)溫原理與 DS1820 相同只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由 2s 減為 750ms DS18B20 測(cè) 溫原理如圖 34 所示圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器 1 高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器 2的脈沖輸入計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值計(jì)數(shù)器 1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)當(dāng)計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置值減到 0 時(shí)溫度寄存器的值將加 1 計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入計(jì)數(shù)器 1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)停止溫度寄存器值的累加此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度圖 34中的斜率累加器用于 補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置值 圖 34 DS18B20 測(cè)溫原理如圖 333 顯示部分 1 光刻 ROM 中的 64 位序列號(hào)是出廠前被光刻好的它可以看作是該DS18B20 的地址序列碼 64 位光刻 ROM 的排列是開始 8 位 28H 是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號(hào)最后 8 位是前面 56 位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼CRC X8X5X41 光刻 ROM 的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20 的目的 2DS18B20 中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量以 12 位轉(zhuǎn)化為例用 16 位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供以 00625℃ LSB 形式表達(dá)其中 S 為符號(hào)位如表32 表 32 DS18B20 溫度值格式表 LS Byte bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 23 22 21 20 21 22 23 24 MS Byte bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10 bit9 bit8 s s s s s 26 25 24 這是 12 位轉(zhuǎn) 化后得到的 12 位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 18B20 的兩個(gè) 8 比特的 RAM中二進(jìn)制中的前面 5位是符號(hào)位如果測(cè)得的溫度大于 0這 5位為 0只要將測(cè)到的數(shù)值乘于 00625即可得到實(shí)際溫度如果溫度小于 0這 5位為 1測(cè)到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 00625 即可得到實(shí)際溫度 例如 125℃的數(shù)字輸出為 07D0H250625℃的數(shù)字輸出為 0191H250625℃的數(shù)字輸出為 FF6FH55℃的數(shù)字輸出為 FC90H 如表 33 表 33 DS18B20 溫度數(shù)據(jù)表 TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT Binary DIGITAL OUTPUT Hex 125176。C 0000 0111 1101 0000 07D0h 85176。C 0000 0101 0101 0000 0550h 250625176。C 0000 0001 1001 0001 0191h 10125176。C 0000 0000 1010 0010 00A2h 05176。C 0000 0000 0000 1000 0008h 0176。C 1111 1111 1111 1000 0000h 05176。C 0000 00
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